Brzy ve čtvrtek ráno raketa Evropské kosmické agentury vystřelila na oběžnou dráhu nesoucí satelit vybavený fyzikální laboratoří, která by mohla pomoci změnit způsob, jakým astronomové skenují nebe. Pokud bude úspěšná, sonda LISA Pathfinder by mohla vědcům pomoci vyvinout způsoby, jak odhalit vlnky v časoprostoru vytvořené supernovami a sloučením černých děr.
Související obsah
- Kosmická loď změřila pohyb méně než šířka atomu
- První znovu použitelná raketa byla spuštěna a bezpečně přistála na Zemi
Jak předpovídal Albert Einstein v obecné teorii relativity, extrémně energetické události, jako jsou tyto, pravděpodobně způsobují gravitační vlny, které se vlní skrz strukturu časoprostoru. V současné době většina astronomů zkoumá vzdálené objekty v prostoru detekováním variací elektromagnetického záření - jako je viditelné nebo ultrafialové světlo.
Ale protože elektromagnetické záření je zkresleno čímkoli, co leží v jeho cestě, přímé pozorování vzdálených hvězd, černých děr, planet a podobně je výzvou.
Protože však gravitační vlny projdou čímkoli, jejich odhalení by mohlo vědcům poskytnout mocný nástroj pro studium předmětů a jevů v prostoru, což by jinak nebylo možné, píše Maddie Stone pro Gizmodo .
"Gravitační vlny jsou nejpřímějším způsobem studia velkého zlomku vesmíru, který je temný, " říká Bill Weber, vědec z Università di Trento, který pracoval na LISA Pathfinder. "Černé díry, neutronové hvězdy a další objekty, které nevyzařují exotický světelný zvuk, ale věří se, že jsou spíše typickým osudem hvězd na obloze."
Problém s detekcí gravitačních vln spočívá v tom, že jsou velmi slabé. Studium ze Země má také své vlastní speciální výzvy. Gravitační „hluk“ - všechno od pohybu oceánů a atmosféry po vibrace způsobené našimi vozy - zaplavuje planetu, říká Weber Stone. Když však LISA Pathfinder dosáhne svého cíle více než 900 000 kilometrů daleko od Země, mohlo by relativní ticho poskytnout vědcům stopy, které potřebují přijít na to, jak najít tyto nepolapitelné gravitační vlny.
Jediný experiment, který Lath Pathfinder provede, je klamně jednoduchý. Sonda bude měřit a udržovat vzdálenost 15 palců mezi dvěma malými bloky zlato-platina při volném pádu s nulovou gravitací. Je vybaven laserovým systémem pro detekci změn menších než je šířka atomu. Je to jako sledovat vzdálenost mezi jedním světovým obchodním centrem v New Yorku a budovou Shard v Londýně a sledovat změny tak malé jako zlomek šířky vlasů, vysvětluje Jonathan Amos pro BBC.
Ale zatímco sonda nezjistí gravitační vlny sama o sobě, tento experiment může ukázat, že je možné přesně měřit vzdálenost mezi dvěma testovanými objekty s extrémní přesností.
"Existuje celá řada fyziky měření malých sil, které chceme prozkoumat, abychom se mohli obrátit k ESA a říci:" toto dílo, to jsou fyzické efekty, které nás omezují, a kvantitativně jsme je studovali, "" Weber říká Stone. "Pokud je LISA Pathfinder úspěšný, je to opravdu důležitý milník."
Sonda stráví následujících šest týdnů cestováním na stabilní orbitu mezi Sluncem a Zemí. V březnu začnou vědci ESA provádět měření za účelem stanovení limitů laboratoře s nadějí, že připraví cestu pro následnou misi ve 30. letech 20. století, aby konečně studovali gravitační vlny samy.
Poznámka editora, 7. prosince 2015: Název a shrnutí tohoto příběhu byly opraveny tak, aby přesněji ukazovaly, že sonda LISA Pathfinder přímo neměří gravitační vlny, ale je to technologie, která by mohla vědcům nakonec pomoci zjistit, jak gravitační deformace časoprostoru.
Liftoff Vega VV06 nesoucí LISA Pathfinder dne 3. prosince 2015 z evropského kosmického přístavu, Francouzská Guyana. Přes ESA – Stephane Corvaja, 2015
